交通运输概论课件：交通运输基础设施工程

第二章交通运输基础设施工程目录CONTENTS铁路线路基本构成、铁路主要技术标准铁路线路平纵断面1铁路线桥隧建筑物2限界438765铁路轨道铁路车站城市轨道交通结构工程其他交通运输概述2.1铁路线路基本构成和主要技术标准2.1.1铁路线路基本构成铁路线路是由路基、桥隧建筑物和轨道组成的一个整体工程。桥梁隧道路基轨道2.1.2铁路等级划分等级的意义国家对铁路不同要求，有区别规划不同铁路能力，经济合理的制定技术标准，达到资金合理利用。铁路等级划分客运专线铁路高速铁路城际铁路客货共线铁路：铁路网中客货列车共线运行、旅客列车设计行车速度等于或小于160km/h、货物列车设计行车速度等于或小于120km/h的标准轨距铁路。等级铁路在路网中的意义近期年客货运量Ⅰ级铁路在路网中起骨干作用的铁路≥20MtⅡ级铁路在路网中起骨干作用的铁路<20Mt在路网中起联络、辅助的铁路≥10MtⅢ级铁路为某一区域服务，具有地区运输性质的铁路<10MtⅣ级铁路为某一地区或企业服务的铁路<5Mt货运量：一年单方向需要运输的货物吨数客运量：一年单方向需要运输旅客人数客货共线铁路Ⅰ级铁路、Ⅱ级铁路、Ⅲ级铁路、Ⅳ级铁路重载铁路轴重大于27t列车牵引质量8000t长度不小于150km线路上年输送量不小于4000万吨2.1.3铁路主要技术标准客货共线铁路主要技术标准1.正线数目、限制坡度、最小曲线半径、到发线有效长、牵引种类、牵引质量、闭塞类型、机车交路、机车类型。2.最大坡度、最小曲线半径、牵引种类、动车组类型、到发线有效长、列车运行控制方式、行车指挥方式、追踪列车最小间隔时分。第二章交通运输基础设施工程目录CONTENTS铁路线路基本构成、铁路主要技术标准铁路线路平纵断面1铁路线桥隧建筑物2限界438765铁路轨道铁路车站城市轨道交通结构工程其他交通运输概述2.2铁路线路平纵断面线路中心线：路基横断面上距外轨半个轨距的铅垂线与路肩水平线的交点。线路空间位置线路平面：线路中心线在水平面上的投影。线路纵断面：线路中心线在立面上投影，表示线路起伏情况，其标高为路肩高度2.2.1平面及平面图平面由直线和曲线组成。曲线分为圆曲线和缓和曲线圆曲线缓和曲线2.2.2纵断面及纵断面图上坡取正值，下坡取负值。坡度高差坡段长度列车阻力基本阻力——空旷、平直轨道运行，总存在附加阻力——额外阻力(坡道、曲线、隧道)起动阻力——列车起动坡道附加阻力F2=q.g.sina

(kN)列车质量（t）sina=tanaF2=1000.q.g.tana(N)F2=q.g.i

(N)限制坡度单机牵引、持续坡道、计算速度、等速运行。比如宝成线跨越秦岭的宝鸡至东河桥（秦岭车站附近）间第二章交通运输基础设施工程目录CONTENTS铁路线路基本构成、铁路主要技术标准铁路线路平纵断面1铁路线桥隧建筑物2限界438765铁路轨道铁路车站城市轨道交通结构工程其他交通运输概述2.3铁路线桥隧建筑物铁道线路是由路基、桥梁、涵洞、隧道和轨道等组成的一个整体工程结构，它是列车运行的基础。2.3.1路基路基是由路基本体和为确保其能正常使用而修建的路基防护加固、排水建筑物所组成。路基防护

路基本体排水建筑物路基本体路基本体是指各种断面形式中的填挖部分，即直接铺设轨道结构并承受列车荷载的部分。例如：路堤、路堑等承重的主体建筑物。路基防护和加固建筑物路基排水设施2.3.2桥隧建筑物桥梁铁路线路在跨越江河、深谷、公路或其他铁道线时都需修建桥梁，桥梁是铁道线路的重要组成部分。桥梁组成铁道桥梁由上部结构和下部结构两大部分组成。上部结构亦称桥跨结构，包括桥面、梁、支座等，下部结构包括桥墩、桥台和基础。桥梁分类按桥梁长度分：小桥—桥长＜20m；中桥—20m≤桥长＜100m；大桥—100m≤桥长＜500m；特大桥—桥长≥500m。按桥跨结构分梁式桥钢架桥拱桥斜拉桥悬索桥按建筑材料分：钢桥、钢筋混凝土桥、石桥。钢桥钢筋混凝土桥隧道隧道是修建在地层内的建筑物。在山区修建铁路时，为避免开挖深路堑或修建过长的迂回线，开凿隧道往往会改善线路条件、提高运输效率、节省运营费用。按洞内行车线路的多少还可分为单线隧道、双线隧道及多线隧道。隧道按长度可分为一般隧道（长度小于2000m）、长隧道（长度为2000—5000m）、特长隧道（长度大于5000m）。单线隧道双线隧道隧道出入口应修建洞门，洞口上方仰坡和边坡稳定。隧道内部一般要由石料、混凝土等砌筑，形成衬砌。涵洞涵洞是埋设在路堤下部填土中，用以水流或行人的建筑物。它与桥的区别是：桥的上部一般无填土，而涵洞顶部则有一定厚度的填土。第二章交通运输基础设施工程目录CONTENTS铁路线路基本构成、铁路主要技术标准铁路线路平纵断面1铁路线桥隧建筑物2限界438765铁路轨道铁路车站城市轨道交通结构工程其他交通运输概述2.4.1轨道的组成轨道是由路基面以上的钢轨、轨枕、扣件、道床、道岔及防爬设备等组成。2.4铁路轨道钢轨及其配件承受车轮压力并引导车轮运行方向，局部足够强度、稳定性和耐磨性。钢轨以每延米重量表示：75、60、50kg/m按标准轨轧制：25m、12.5m钢轨接头联结零件：钢轨与钢轨之间用夹板连接，成为接头。鱼尾板、螺栓、螺帽等轨缝：气温变化钢轨产生伸缩时起调节作用。轨枕及扣件轨枕的作用：支撑钢轨，保持固定的轨距和方向承受和传递荷载。要求坚固、耐久、有一定的弹性。轨枕的分类：按材质分：木枕和混凝土轨枕。按用途分：普通轨枕、岔枕和桥枕。长度约2.5m，每公里约铺设1520~1840根扣件扣件用于将钢轨紧扣在轨枕上，需有足够的扣压力、一定的弹性、可调节轨距与高度。道床道床是铺设在路基面上的道砟层。主要作用是：将荷载扩散到路基上，保护路基；提供抵抗轨排纵、横向位移的阻力；排水；缓冲减振；便于养护维修。防爬设备因列车运行时纵向力的作用，使钢轨产生纵向运动，有时甚至带动轨枕一起移动，这种现象叫轨道爬行。为防止这种现象，可以设置防爬设备，例如防爬器和防爬撑。穿销式防爬器道岔道岔是一种使机车车辆能从一股道转入另一股道的线路连接设备。转辙器部分：基本轨、尖轨和转辙机械。辙叉及护轨部分：辙叉心、翼轨和护轨。连接部分：直轨、曲线轨。道岔的辙叉号码可用道岔辙叉角的余切来确定。辙叉号码N越大，辙叉角a越小，导曲线半径R0越大，侧向过岔允许速度越高。2.4.2无缝线路无缝线路是把标准长度的钢轨焊连而成的长钢轨线路，又称焊接长钢轨线路。因为长轨条没有轨缝而得名。无缝线路的优点：减少钢轨接头，使得行车平稳、旅客舒适；线路设备使用寿命长；维修费用低。无缝线路温度力问题当钢轨温度每改变1℃，每根钢轨就会承受1.645吨的压力或拉力。无缝线路中钢轨采用强度大的连接零件锁定在轨枕上，所承受的温度力均匀作用在钢轨上。温度力大小和轨温的变化有直接关系，合理选择铺轨轨温，防止酷暑和寒冷季节钢轨温度压力过大。2.4.3轨道几何形位轨道几何形位是指轨道各个部件的几何形状、相对位置和基本尺寸。为确保行车安全，还应保持钢轨在规定位置。轨距轨顶面以下16mm处两股钢轨内侧作用边之间最小距离，标准轨距：1435mm，误差：+6，-2mm水平指两股钢轨顶面形成的高差。曲线轨距加宽在曲线上运行时转向架前一轮对外侧车轮轮缘和后一轮对的内侧车轮轮缘挤压钢轨的情况。为了减少磨耗，使转向架顺畅通过，应适当的加宽曲线半径。曲线外轨超高由于离心力的作用使钢轨承受了较大的压力，同时离心力容易给旅客带来不适，为此在曲线地段设置了外轨超高，以使车辆自身重力产生一个向心的水平分力，用于抵消部分离心力，减少分担到钢轨上的力，提高乘客舒适性。第二章交通运输基础设施工程目录CONTENTS铁路线路基本构成、铁路主要技术标准铁路线路平纵断面1铁路线桥隧建筑物2限界438765铁路轨道铁路车站城市轨道交通结构工程其他交通运输概述2.5限界对机车车辆和接近线路的建筑物所规定的不允许超越的轮廓尺寸线，称为限界。机车车辆限界：规定机车车辆的高度、宽度；建筑限界：对建筑物（含技术设备）作出规定；第二章交通运输基础设施工程目录CONTENTS铁路线路基本构成、铁路主要技术标准铁路线路平纵断面1铁路线桥隧建筑物2限界438765铁路轨道铁路车站城市轨道交通结构工程其他交通运输概述2.6铁路车站2.6.1铁路车站基础知识车站是铁路运输的基本生产单位，完成各项作业。客货运作业：旅客乘降、货物托运、装卸、交付、保管。技术作业：列车接发、会让、越行、车列的解体、编组、机车和乘务组的更换。区间与分界点为了保证行车安全、必要的线路通过能力和城镇旅客乘车需求，铁路上每隔一定距离（十几到几十公里）需要设置一个车站。车站把每一条铁路线划分成若干长度不同的段落，每一段线路叫做一个区间，车站成为相邻区间之间的分界点。车站分类按技术作业分会让站：单线铁路上办理列车的会车。越行站：双线铁路通方向列车越行。中间站：列车越行、会让、乘客乘降、货物装卸。区段站：列车越行、会让、乘客乘降、货物装卸、机车车辆检修等。编组站：车列解编。线路种类Ⅱ—正线；1、3、4—到发线；5、6、7、8—调车线；9、11—牵出线；9、10—站修线；12—货物线。正线：连接车站并贯穿或直股伸入车站的线路。到发线：用于接发旅客列车与货物列车的线路。牵出线：供车列、车组转线、转场用的线路，为尽头式，其端部设有车挡。调车线：供进行列车的解体、编组作业并停放车列或车组的线路。货物线：供装卸作业用的线路，又称装卸线。站修线：机车整备、检修。到发线有效长在线路全长范围内可以停留机车车辆而不妨碍邻线行车的部分。2.6.2中间站中间站是为沿线城乡人民及工农业生产服务，提高区段通过能力，保证行车安全而设的车站。中间站的作业旅客乘降，行李、包裹的承运、保管、装卸和支付。货物的承运、保管、装卸和交付。接发列车的车辆摘挂作业。2.6.3区段站区段站：为邻线区段提供机车及整备机车或更换机车乘务组。作业：办理无改编货物列车规定的技术作业、一定量的解编作业、一定量的客、货运作业、少量机车、车辆的检修业务。区段站的设备客运设备：主要有旅客站房、站台、雨棚及跨越线路设备等。车辆设备：包括车辆段、列车检修所和站修所等。机务设备：机务段或机务折返段。货运设备：装卸线、货物站台、仓库及装卸机械等。

2.6.4编组站在路网上办理大量货物列车解体、编组作业。单向三级三场纵列式编组站调车设备-驼峰利用高差的位能，使车辆借助重力作用，自峰顶溜放到各调车线的预定位置的设备。2.6.6高速铁路客站高速车站分类按技术作业性质:越行站、中间站、始发站按客运量大小越行站：只办理列车越行，不办理乘降作业，需2条待避线中间站：办理高中速列车到发和不停站通过；办理旅客上下车；办理部分始发、终到和立即折返作业。始发（终到）站：设置在高速铁路的起点和终点。正线设站台。；主要办理列车始发、终到作业及客运业务。第二章交通运输基础设施工程目录CONTENTS铁路线路基本构成、铁路主要技术标准铁路线路平纵断面1铁路线桥隧建筑物2限界438765铁路轨道铁路车站城市轨道交通结构工程其他交通运输概述2.7城市轨道交通结构工程2.7.1城市轨道交通线路形式和特点按城轨线路结构形式可分为地面线路：其上部结构保留了铁路线路的特点，轨下基础也基本保留了传统的碎石道床。地下线路：铺设于隧道内，轨下基础为带枕浇筑式的整体道床。高架线路：铺设于高架桥面，轨下基础为支撑块式的整体道床。城市轨道交通线路特点线路基本走向应符合城市总体规划。线路在城市中心地区宜设在地下；在其它地区，如市郊、市区，条件允许时可设在高架桥和地面上。根据地质条件、地面与地下建筑物交通状况等，合理选择线路位置及敷设方式，减少拆迁工程量。车站分布应与城市综合交通规划网络相协调，以利于最大限度的吸引客流、方便乘客、降低工程造价、提高运营效益。2.7.2城市轨道交通轨道结构轨道是由钢轨、轨枕、道床、道岔、联结零件及防爬设备组成。碎石道床整体道床结构：短枕式整体道床、长枕式整体道床、减振轨道2.7.3城市轨道交通高架结构高架车站空间框架式车站结构桥梁式车站结构框架加桥梁式车站结构高架桥主要由梁、墩台、基础三部分组成。梁分为预应力混凝土槽型梁、T梁、板梁、箱梁墩台分为T型桥墩、双柱式桥墩、Y形桥墩基础当地质情况良好时，尽可能采用扩大基础。当土地为软土地基时，宜采用桩基础。2.7.3城市轨道交通地下结构地下车站结构选型根据断面类型可分为矩形、拱形、圆形等三种形式，我国使用最多的为矩形和拱形。矩形车站拱形车站圆形车站城市轨道交通区间隧道结构盾构法形成隧道结构，前部开挖，后部安装衬砌。2.7.4城市轨道交通车站按车站的运营性质可分为终点站、一般中间站、中间折返站和换乘站等。终点站：位于线路的端头，除旅客上下车外，需要办理列车终到折返和始发作业。中间站：仅供乘客上下车的车站，是城市轨道交通数量最多、最常见的车站。中间折返站：站场布置与中间站相比，增加了渡线，利用渡线完成列车改变线侧和改变运行方向的作业。换乘站：换乘站实现乘客从一线到另一线转乘。东京九段下车站“T”字型换乘站按车站站台形式分为岛式车站、侧式车站、岛侧式车站。岛式站台位于上下行线路之间、侧式站台位于线路两侧、岛侧式车站在线路之间和两侧均设置站台第二章交通运输基础设施工程目录CONTENTS铁路线路基本构成、铁路主要技术标准铁路线路平纵断面1铁路线桥隧建筑物2限界438765铁路轨道铁路车站城市轨道交通结构工程其他交通运输概述2.